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1、汽車涂裝生產(chǎn)線節(jié)水措施分析王淼田云（奇瑞汽車股份有限公司規(guī)劃設(shè)計院241009）摘要：本文對目前涂裝生產(chǎn)線已實現(xiàn)工業(yè)化的節(jié)水措施進(jìn)行了分析總結(jié)。主要探討方向有：工藝材料、工件工藝性、涂裝設(shè)備及管理等方面。1.前言在汽車生產(chǎn)過程中，涂裝是沖焊涂總四大專業(yè)中耗水量最大、污水排放量最大的工藝。因此，如何降低涂裝耗水及污水排放量在汽車工業(yè)節(jié)能環(huán)保中至關(guān)重要。在涂裝車間，前處理電泳工序工業(yè)水的消耗量最大，約占總耗水量的70%。前處理電泳工序水的主要消耗為各工藝槽槽液的更新、溢流排放以及工藝槽的清洗。噴漆系統(tǒng)耗水量約占涂裝車間總耗水量的25%，主要集中在空調(diào)系統(tǒng)加濕和廢漆處理
2、部分。本文根據(jù)已在汽車涂裝上實現(xiàn)工業(yè)化技術(shù)的幾個方面對汽車涂裝節(jié)水技術(shù)進(jìn)行了分析總結(jié)，以供各位同行參考，共同推進(jìn)涂裝節(jié)水技術(shù)不斷向前發(fā)展。2.工藝材料節(jié)水技術(shù)目前脫脂劑中的APEO（烷基酚-乙氧基化合物）已逐步被優(yōu)質(zhì)的生物可降解的表面活性劑替代，提高了去油能力和水洗效果，減少漂洗水的使用量。采用新型液體表調(diào)劑將槽液的更新時間延長至一個月以上，而且槽液在50℃時依然穩(wěn)定，而傳統(tǒng)表調(diào)液排放周期約為兩周。采用新型液體表調(diào)液可用滴加泵直接補充槽液而不必?fù)Q槽，較傳統(tǒng)表調(diào)液排放量減少了60%左右。國內(nèi)及日韓系大部分汽車涂裝線在滿足質(zhì)量要求的前提下，取消了鈍化工藝，簡化工藝流程
3、，減少廢水排放并簡化了廢水處理步驟。粉末涂料在汽車涂裝的應(yīng)用，使得廢漆處理方式變更為旋風(fēng)分離和濾芯過濾等，從而改變了傳統(tǒng)汽車涂裝的廢漆水洗處理方式，將廢漆處理耗水量降為0。同時，自動段過噴涂的粉末可以回收，經(jīng)過震蕩篩過濾后重復(fù)使用。3.膜分離節(jié)水技術(shù)目前在節(jié)水減排方面使用較多的膜分離工藝有：超濾除油系統(tǒng)、PT-RO系統(tǒng)、電泳超濾系統(tǒng)、ED-RO系統(tǒng)、以及純水RO系統(tǒng)等。超濾除油系統(tǒng)是目前國際涂裝業(yè)的最新除油技術(shù)，其與旋液分離系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用，能夠達(dá)到較好除油效果。采用全新陶瓷膜超濾方式除油后，可以對槽液進(jìn)行全循環(huán)除油，提高除油效率70%，透過液含油量小于10ppm，延
4、長槽液使用周期30%，減少污水排放30%。為了保證前處理最后一道純水洗的滴水電導(dǎo)率小于30μs/cm，傳統(tǒng)工藝是采用新鮮純水噴淋，不斷溢流至前道水洗槽。而采用PT-RO系統(tǒng)后，將溢流純水再次進(jìn)行反滲透，最后得到5μs/cm的純水，用于最后一道噴淋，節(jié)約新鮮水耗量。電泳超濾系統(tǒng)是采用超濾膜對電泳漆中樹脂、顏料等大分子與水及溶劑等小分子分離，得到的新鮮超濾液電導(dǎo)率固含量低于0.5%，對電泳漆進(jìn)行后沖洗，實現(xiàn)對電泳漆的回收。電泳線傳統(tǒng)多采用UF水洗和純水洗相結(jié)合方式，為保證清洗液的電導(dǎo)率低于50μs/cm，純水洗槽液不斷溢流排放。而采用ED-RO系統(tǒng)后取消了最后一道純水
5、洗，用反滲透系統(tǒng)將新鮮超濾液進(jìn)行膜分離，制出電導(dǎo)率低于10μs/cm的清洗水，實現(xiàn)閉路循環(huán)，提高電泳漆利用率，減少電泳污水排放量。原制備純水工藝采用電滲析作為粗級處理，再用離子交換樹脂進(jìn)行提純。但是，在生產(chǎn)純水過程中會產(chǎn)生大量的反洗水和耗費酸、堿，運行成本較高。采用RO系統(tǒng)屬于物理膜分離技術(shù)，制備純水效率高，其產(chǎn)生的濃鹽水可作為生活用水使用，幾乎不產(chǎn)生廢水，極大地提高了工業(yè)水的利用率。在陰極電泳中，陽極隔膜為陰離子選擇透過性膜。通過陽極液與電泳槽液進(jìn)行離子交換，調(diào)節(jié)槽液PH值，同時能夠去除部分陰離子雜質(zhì)，降低槽液電導(dǎo)率，避免了以前排放超濾液調(diào)整槽液的現(xiàn)象，提高電泳
6、漆利用率，減少了污水排放量。4.噴漆減少送風(fēng)及漆霧節(jié)水技術(shù)4.1靜電噴涂靜電噴涂即在噴槍和工件之間形成高壓電場，通常工件接地，噴槍加負(fù)高壓，當(dāng)電場強度足夠高時空氣電離，涂料在噴槍出口和電暈放電區(qū)帶電，在高壓電場作用下向工件運動，沉積于工件表面。汽車油漆噴涂方式近些年出現(xiàn)了很大變化，經(jīng)過不斷的發(fā)展和實踐應(yīng)用，靜電噴涂技術(shù)不斷成熟完善。靜電噴涂油漆利用率約是空氣噴涂的2倍，在實際使用過程中，油漆利用率和諸多因素有關(guān)，需要進(jìn)行調(diào)整使其在最佳范圍內(nèi)。采用靜電噴涂減少廢漆霧量，節(jié)約廢漆處理水耗量。4.2機器人目前降低空調(diào)送風(fēng)量比較切實可行的措施為減小噴漆室截面積和送風(fēng)速度，
7、而降低漆霧量的措施為提高噴涂效率和降低總的油漆耗量。采用機器人自動噴涂后，自動段送風(fēng)速度由0.5m/s降為0.25m/s，同時機器人噴涂的高吐出量和噴涂速度，在一定程度上縮短了噴漆室的長度。采用機器人靜電噴涂以后，噴涂效率由傳統(tǒng)空氣噴槍30%提高至70%，減少了廢漆霧量。以往金屬漆的第一遍靜電旋杯、第二遍空氣噴槍的工藝已被兩道靜電旋杯噴涂所取代，進(jìn)一步提高了油漆的利用率。目前通過材料的不斷發(fā)展，涂膜厚度不斷降低，油漆消耗量持續(xù)減少。減少送風(fēng)量就意味著送風(fēng)空調(diào)加濕水量的降低；廢漆霧量的減少也降低了漆霧處理水的消耗。5.管理節(jié)水措施5.1槽液管理目前在槽液管理上存在為
8、了提高處理
